Май­бутнє — за біога­зом, або Ро­би­мо до­хо­ди на відхо­дах

Ринки поновлюваної енергії нестримно розвиваються.
На сьогодні біогазові установки є характерним елементом сучасного безвідходного виробництва в багатьох галузях сільського господарства і харчової промисловості. Якщо на підприємствах є відходи органічного походження, з’являється реальна можливість з допомогою біогазової установки не лише значно скоротити витрати на енергію, а й підвищити ефективність підприємства, отримати додатковий прибуток.

С. Линок,
голова предcтавництва LTV в Україні
За ос­танні 10 років зна­чен­ня віднов­лю­ва­них дже­рел енергії суттєво зрос­ло. На­сам­пе­ред, це сто­сується країн, які не ма­ють або ма­ють ду­же не­значні за­па­си при­род­них енер­го­д­же­рел (наф­та, газ, ву­гілля). На відміну від енергії вітру і сон­ця, яка за­ле­жить від по­год­них умов, енергія у ви­гляді біога­зу не­за­леж­на від зовнішніх по­год­них фак­торів — її мож­на ви­роб­ля­ти та ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти про­тя­гом ро­ку.
Ви­роб­ництво біога­зу із гною, ку­ря­чо­го посліду, за­лишків кор­му, відходів ви­роб­ництва про­дуктів хар­чу­ван­ня є ду­же доцільним, і, з точ­ки зо­ру енер­го­про­мис­ло­вості, — еко­номічно важ­ли­вим ­ви­роб­ництвом енергії, по­за­як во­но ви­ко­ри­с­то­вує сільсько­го­с­по­дарські від­хо­ди. В за­лиш­ках бродіння си­ро­ви­ни для біо­га­зу зберіга­ють­ся потрібні для піджив­лен­ня рос­лин по­живні ре­чо­ви­ни та міне­ра­ли. Та­кож по­зи­тив­ним ефек­том є те, що сільгосппідприємства, по­ряд із дже­ре­ла­ми до­хо­ду, та­ки­ми як, на­при­клад, рос­лин­ництво і тва­рин­ництво, ос­во­ю­ють третє дже­ре­ло, а са­ме: ви­роб­ництво еле­к­т­рич­ної, теп­ло­вої енергії, яку мож­на ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти для влас­них по­треб або про­да­жу. Од­нак успішне за­сто­су­ван­ня біога­зо­вих ус­та­но­вок мож­ли­ве ли­ше на тих підприємствах, де є до­стат­ня кількість суб­ст­ра­ту (ор­ганічних відхо­дів).
Си­ро­ви­на для ви­роб­ництва біога­зу:
 Гній ВРХ і сви­ней, пта­ши­ний послід
 Відхо­ди бойні (кров, жир, киш­ки)
 Рос­линні відхо­ди, си­лос, зіпріле чи підгни­ле зер­но, бу­ря­ко­вий жом
 Відхо­ди хар­чо­вої про­мис­ло­вості, пив­на дро­би­на
 Ка­налізаційні сто­ки
Із чо­го ж скла­дається біога­зо­ва ус­та­нов­ка і як во­на пра­цює
Біога­зо­ва ус­та­нов­ка — це будівель­ний об’єкт, що скла­дається з прий­маль­ної ємності, яка ви­ко­нує функції на­ко­пи­чу­ван­ня та ком­по­ну­ван­ня суб­ст­ратів для ро­бо­ти біога­зо­вої ус­та­нов­ки (БУ). Далі суб­ст­рат по­трап­ляє до гідролізної ус­та­нов­ки, що має бу­ти об­лад­на­на мі­­шал­­кою та підігріваль­ним при­ст­роєм. За­вдя­ки цьо­му в гідролізній ус­та­новці для бак­терій, які ут­во­рю­ють леткі жирні кис­ло­ти (зо­к­ре­ма, оц­то­ву кис­ло­ту — по­пе­ред­ній ступінь ме­та­но­во­го про­це­су), ство­рю­ють­ся спри­ят­ливіші умо­ви, ніж у фер­мен­та­торі. За ком­по­ну­ван­ня БУ гідроліз­ною ус­та­нов­кою от­ри­муємо:
 підви­щен­ня ви­хо­ду енергії;
 стабілізацію ви­роб­ництва біога­зу;
 ефек­тивніше ви­ко­ри­с­тан­ня об­ся­гу фер­мен­та­то­ра;
 поліпше­не ви­ко­ри­с­тан­ня суб­ст­ратів;
 змен­шен­ня пла­ва­ю­чих шарів;
 за­побіган­ня піно­у­тво­рен­ню у фер­мен­та­торі.
Із гідролізної ус­та­нов­ки суб­ст­рат по­трап­ляє в за­кри­тий ре­ак­тор (фер­мен­та­тор). Для кра­що­го за­своєння суб­ст­ра­ту фер­мен­та­тор має бу­ти та­кож об­лад­на­ний мішал­ка­ми і ма­ти дже­ре­ло підігріву. Фер­мен­та­то­ри ви­ко­нані з мо­­но­літно­го залізо­бе­то­ну, у верхній ча­с­тині яко­го містить­ся плівко­ве схо­ви­ще для га­зу (газ­голь­дер). Фер­мен­та­то­р періодич­но за­пов­нюється (близь­ко 20 разів на до­бу) з гідролізної ус­та­нов­ки рівни­ми ча­с­ти­на­ми. Весь цей про­цес повністю ав­то­ма­ти­зо­ва­но. За­вдя­ки без­пе­рерв­но­му піджив­лен­ню фер­мен­та­то­ра вже підго­то­ва­ним суб­ст­ра­том, ме­та­но­у­тво­рю­ючі бак­терії опи­ня­ють­ся в спри­ят­ли­вих для них умо­вах і мо­жуть не­гай­но по­чи­на­ти про­цес ут­во­рен­ня ме­та­ну, ско­ро­чу­ю­чи час пе­ре­бу­ван­ня суб­ст­ра­ту в БУ від 30–50 днів до при­близ­но 23-х. Після фер­мен­та­то­ра за­лиш­ки бродіння та газ по­трап­ля­ють у до­б­ро­д­жу­вач, який за своїм тех­но­логіч­ним ви­ко­нан­ням відповідає фер­мен­та­то­ру, і в разі про­ве­ден­ня робіт із те­хоб­слу­го­ву­ван­ня та чи­щен­ня фер­мен­та­то­ра йо­го тим­ча­со­во (шля­хом пе­ре­про­гра­му­ван­ня) мож­на ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти як резервуар для фер­мен­тації сировини. У цей час спо­рож­нен­ня до­б­ро­д­жу­ва­ча про­во­дить­ся не в фер­мен­та­тор, а в місце ос­та­точ­но­го зберіган­ня (ла­гу­ну).
Ус­та­нов­лен­ня до­б­ро­д­жу­ва­ча га­ран­тує без­пе­ребійність біологічно­го про­це­су за три­ва­ло­го відклю­чен­ня фер­мен­та­то­ра: чер­го­вий йо­го пуск в ек­сплу­а­тацію не вик­ли­ка­ти­ме три­ва­ло­го стар­ту БУ.
Ут­во­ре­ний у фер­мен­та­торі і в не­ве­ликій кількості ще в до­б­ро­д­жу­вачі біогаз влов­люється і зби­рається в плівко­вих га­зо­схо­ви­щах (газ­голь­де­рах) над фер­мен­та­то­ром і до­б­ро­д­жу­ва­чем.
Від газ­голь­де­ра фер­мен­та­то­ра біогаз по­дається у газ­голь­дер до­б­ро­д­жу­ва­ча, звід­ки че­рез тру­бо­провід про­хо­дить фільтру­валь­ним еле­мен­том і над­хо­дить до бло­ко­вої теп­ло­еле­к­т­ро­с­танції (ТЕС). ТЕС об­лад­на­на га­зо­вим або ди­зель-га­зо­вим теп­ло­еле­к­т­ро­ге­не­ра­то­ром, який ви­роб­ляє теп­ло й еле­к­т­ри­ку. Біога­зові ус­та­нов­ки ма­ють бу­ти об­лад­нані фа­кель­ною ус­та­нов­кою, яку ви­ко­ри­с­то­ву­ють у разі, ко­ли не пра­цю­ють дви­гун/дви­гу­ни (по­лом­ка або про­ве­ден­ня ТО) і біогаз тре­ба спа­ли­ти.  Ке­ру­ван­ня си­с­те­мою здійснюється ав­то­ма­тич­но: во­на кон­тро­лює ро­бо­ту на­­сос­ної станції, міша­лок, си­с­те­ми піді­гріван­ня, га­зо­вої ав­то­ма­ти­ки, ге­не­ра­то­ра. Для ке­ру­ван­ня до­стат­ньо ли­ше од­но­го працівни­ка, задіяно­го на 2 год/день, який здійснює кон­троль про­це­су за до­по­мо­гою зви­чай­но­го комп’юте­ра. Для розміщення біога­зо­вої ус­та­нов­ки  не­обхідний май­дан­чик розміром 70 х 100 м зі зруч­ною мож­ливістю підклю­чен­ня до на­яв­них інфра­с­т­рук­тур.